[发明专利]一种不完整棋盘格合作图标快速特征点检测方法

权利要求书

1.一种不完整棋盘格合作图标快速特征点检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：利用Harris或Hessen特征算子，对棋盘格合作图标进行特征点初始检测，由检测到的特征点的像素坐标组成棋盘格合作图标初始特征点；

步骤2：对棋盘格合作图标初始特征点进行筛查，过滤误检的非棋盘格特征点；

步骤3：将过滤后剩余的棋盘格合作图标初始特征点，作为棋盘格特征点组成棋盘格特征点集合，检测得到所有棋盘格边缘特征点；

步骤4：将检测到的棋盘格边缘特征点组成边缘特征点集合，检测出位于同一棋盘格边缘上的特征点，作为棋盘格后验特征点，并将棋盘格特征点集合中剩余的特征点作为未知特征点组成未知特征点集合；

步骤5：根据后验特征点像素坐标与其世界坐标系下物理坐标的一一对应关系，建立方程组，求解当前棋盘格合作图标成像图像的单应性矩阵；

步骤6：根据求解的当前棋盘格合作图标成像图像的单应性矩阵，对未知特征点集合中的所有未知特征点进行后向定位和位置匹配，实现所有未知特征点的像素坐标与其物理坐标的一一对应；

所述步骤2中，利用棋盘格合作图标特征点模板匹配验证方法，对棋盘格合作图标初始特征点进行筛查，过滤误检的非棋盘格特征点；

所述步骤2具体包括如下步骤：

步骤21：建立两个棋盘格合作图标特征点模板，每个模板大小10×10个像素，平均分为4个区域，第一个模板的左上和右下区域灰度值为255且右上和左下区域灰度值为1，第二个模板的左上和右下区域灰度值为1且右上和左下区域灰度值为255；

步骤22：以初始特征点为中心提取与特征点模板相同大小的特征点子图，分别与两个棋盘格合作图标特征点模板进行卷积运算，得到特征点子图与特征点模板之间的两个相似度值；

步骤23：只要两个相似度值中的一个大于棋盘格特征点相似阈值，则该初始特征点是棋盘格特征点，否则，该初始特征点不是棋盘格特征点，并删除该初始特征点；

步骤24：遍历所有初始特征点，过滤所有不是棋盘格特征点的初始特征点；

所述步骤3中，针对所述棋盘格特征点集合，利用向量外积检测方法，检测得到所有棋盘格边缘特征点；

所述步骤3包括如下步骤：

步骤31：将过滤后剩余的棋盘格合作图标初始特征点，作为棋盘格特征点组成棋盘格特征点集合；

步骤32：以棋盘格特征点集合中第一个特征点为起点，第二个特征点为终点，建立一个待检向量，依次计算该待检向量与第一个特征点和其他特征点组成向量的外积；

步骤33：如果该待检向量与第一个特征点和其他特征点组成向量的外积结果同正或同负，则组成该待检向量的两个特征点，即第一个特征点和第二个特征点是棋盘格边缘特征点；否则，选择下一个特征点为终点建立待检向量，依次计算该待检向量与第一个特征点和其他特征点组成向量的外积，再次进行判断，直到遍历完所有特征点；

步骤34：以第二个特征点为起点，继续重复上述步骤32及步骤33，以此类推，直到遍历完所有特征点，得到所有棋盘格的边缘特征点；

所述步骤4中，将检测到的棋盘格边缘特征点组成边缘特征点集合，利用向量外积检测方法，检测出位于同一棋盘格边缘上的特征点，作为棋盘格后验特征点；

所述步骤4包括如下步骤：

步骤41：将检测到的棋盘格边缘特征点组成一个边缘特征点集合；

步骤42：以集合中第一个边缘特征点为起点，第二个边缘特征点为终点，建立一个待检向量，依次计算该待检向量与第一个边缘特征点和其他边缘特征点组成向量的外积；

步骤43：如果该待检向量与第一个边缘特征点和其他边缘特征点组成向量的外积小于给定的共线阈值，则组成该待检向量的两个边缘特征点共线，即两个边缘特征点在同一条棋盘格边缘上；否则，选择下一个边缘特征点为终点建立待检向量，依次计算该待检向量与第一个边缘特征点和其他边缘特征点组成向量的外积，再次进行判断，直到遍历完所有边缘特征点；

步骤44：以第二个边缘特征点为起点，继续重复上述步骤42及步骤43，以此类推，直到遍历完所有边缘特征点，并将检测到的同一边缘上特征点的个数与已知边缘特征点个数相等的特征点作为棋盘格后验特征点，并将棋盘格特征点集合中剩余的特征点作为未知特征点组成未知特征点集合。